Las plantas recargables ‘Glow in The Dark’ son la luz verde que hemos estado esperando
Los científicos están trabajando en una vida vegetal fosforescente recargable que algún día podría reemplazar algunas de las luces eléctricas ineficientes y consumidoras de energía de las que dependemos actualmente para la vida moderna.
La tecnología funciona a través de nanopartículas incrustadas que se encuentran cerca de la superficie de las hojas. Una carga de una luz LED que dura 10 segundos es suficiente para que la planta brille durante varios minutos, y luego las nanopartículas se pueden recargar repetidamente.
La investigación es parte de un campo joven pero en crecimiento llamado nanobiónica vegetal: el uso de nanopartículas para agregar funciones y habilidades adicionales a las plantas vivas. Esta es la segunda generación de la tecnología que se desarrollará.
«Queríamos crear una planta electroluminiscente con partículas que absorbieran la luz, almacenaran algo y la emitieran gradualmente» dice el ingeniero químico Michael Strano del MIT. “Este es un gran paso hacia la iluminación a base de hierbas. «
(Strano et al., Science Advances, 2021)
En el corazón de las plantas brillantes hay condensadores que pueden almacenar luz como fotones y luego liberarlos con el tiempo. Un compuesto llamado aluminato de estroncio se ha utilizado como fósforo – un material capaz de absorber luz visible y ultravioleta y emitirla en forma de resplandor.
El aluminato de estroncio se puede convertir en nanopartículas y los puntos microscópicos se han recubierto con sílice para protegerlos de daños. Luego se incrustaron en los estomas de las plantas, los pequeños poros en la superficie de las hojas que permiten que los gases entren o salgan de los tejidos de la planta, acumulándose como una película delgada dentro de la esponja. mesófilo capa de tela.
El equipo logró que la tecnología funcionara de manera efectiva en cinco especies de plantas diferentes, cubriendo una variedad de tamaños de hojas: albahaca, berro, tabaco, margarita y oreja de elefante tailandés.
«Necesitamos una luz intensa, entregada en un pulso durante unos segundos, y que pueda cargarla», dice el nanocientífico del MIT Pavlo Gordiichuk.
«También hemos demostrado que podemos usar lentes grandes, como lente de Fresnel, para transferir nuestra luz amplificada a una distancia superior a 1 metro. Este es un buen paso hacia la creación de iluminación a una escala que la gente pueda usar «.
Una oreja de elefante tailandesa iluminada a la izquierda. (Strano et al., Science Advances, 2021)
Un análisis más detallado reveló que las plantas todavía realizan la fotosíntesis normalmente y pueden continuar evaporando agua a través de sus estomas. Después de los experimentos, los científicos pudieron extraer y reutilizar alrededor del 60 por ciento de los fósforos que se habían utilizado.
Lo que hace que la tecnología sea aún más prometedora es que representa una mejora significativa con respecto a las nanopartículas de primera generación que se utilizan para hacer plantas brillantes, que utilizaron el luciferasa y luciferina enzimas (como las que se encuentran en las luciérnagas) para producir un brillo muy tenue.
Posteriormente, los investigadores afirman que se podrían combinar diferentes tipos de nanopartículas en la misma planta.
Todavía estamos muy lejos de esta tecnología que se puede utilizar en la práctica: la vida útil de las hojas individuales para rellenar parece ser de alrededor de dos semanas. Pero sin duda es una brillante innovación estar atento al futuro, que algún día podría cambiar literalmente la forma en que vemos las cosas.
«Crear luz ambiental con la energía química renovable de plantas vivas es una idea atrevida» dice Sheila Kennedy, investigadora de arquitectura del MIT.
«Esto representa un cambio fundamental en la forma en que pensamos sobre las plantas vivas y la energía eléctrica para la iluminación».
La investigación fue publicada en Progreso de los científicos.
